package com.sunny.leetcode.链表;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。
 * <p>
 * 要求返回这个链表的 深拷贝。 
 * <p>
 * 我们用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：
 * <p>
 * val：一个表示 Node.val 的整数。
 * random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * 输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
 * 输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
 * <p>
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：head = []
 * 输出：[]
 * 解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。
 * <p>
 * 提示：
 * <p>
 * -10000 <= Node.val <= 10000
 * Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
 * 节点数目不超过 1000 。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 *
 * @author Sunny
 * @date 2020/9/12
 */
public class _138_复制带随机指针的链表 {

    /**
     * 不开辟多余空间保存映射关系
     *
     * @author Sunny
     * @date 2020/9/12
     */
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }

        copyNode(head);
        copyRandom(head);
        return split(head);
    }

    /**
     * 切割出复制的node
     *
     * @author Sunny
     * @date 2020/9/12
     */
    private Node split(Node head) {
        Node result = head.next;
        Node move = head.next;

        while (head != null && head.next != null) {
            head.next = head.next.next;
            head = head.next;
            if (move != null && move.next != null) {
                move.next = move.next.next;
                move = move.next;
            }
        }
        return result;
    }

    /**
     * 复制随机指针
     *
     * @author Sunny
     * @date 2020/9/12
     */
    private void copyRandom(Node head) {
        Node node = head;
        while (node != null && node.next != null) {
            if (node.random != null) {
                node.next.random = node.random.next;
            }
            node = node.next.next;
        }
    }

    /**
     * 将复制出来的node直接添加到原来node的next,copyNode的next执行原node的next
     *
     * @author Sunny
     * @date 2020/9/12
     */
    private void copyNode(Node head) {
        Node node = head;
        while (node != null) {
            Node copy = new Node(node.val);
            copy.next = node.next;
            node.next = copy;
            node = copy.next;
        }
    }

    public Node copyRandomList1(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //利用map来保存node映射
        Map<Node, Node> nodes = new HashMap<>();
        Node newHead = head;
        while (newHead != null) {
            //复制node
            if (!nodes.containsKey(newHead)) {
                Node newNode = new Node(newHead.val);
                nodes.put(newHead, newNode);
            }

            //复制node的random
            if (newHead.random != null) {
                Node random = newHead.random;
                if (!nodes.containsKey(random)) {
                    Node copyRandom = new Node(random.val);
                    nodes.put(random, copyRandom);
                }
                nodes.get(newHead).random = nodes.get(random);
            }
            newHead = newHead.next;
        }
        newHead = head;
        //关联指针
        while (newHead != null) {
            Node next = newHead.next;
            nodes.get(newHead).next = nodes.get(next);
            newHead = newHead.next;
        }
        return nodes.get(head);
    }
}
